c - 在 C 中测量缓存大小

Question

我有一个函数如下:

int doSomething(long numLoop,long arraySize){
    int * buffer;
    buffer = (int*) malloc (arraySize * sizeof(int));
    long k;
int i;

    for (i=0;i<arraySize;i++)           
    buffer[i]=2;//write to make sure memory is allocated
    //start reading from cache
    for(k=0;k<numLoop;k++){
        int i;
        int temp
        for (i=0;i<arraySize;i++)           
        temp = buffer[i];
    }
}

它的作用是声明一个数组，从头读到尾。目的是看缓存的效果。 我期望看到的是:当我调用 doSomething(10000,1000) 时，arraySize 很小，所以它都存储在缓存中。之后我调用 doSomething(100,100000)，arraySize 比缓存的大。因此，第二次函数调用的时间应该比第一次长。后一个函数调用涉及一些内存访问，因为整个数组不能存储在缓存中。 但是，似乎第二次操作与第一次操作花费的时间大致相同。那么这里出了什么问题？我尝试使用 -O0 进行编译，但并没有解决问题。 谢谢。

更新 1:这些是随机访问的代码，它似乎可以工作，大数组的访问时间约为 15 秒，而小数组的访问时间约为 3 秒

int doSomething(long numLoop,int a, long arraySize){
    int * buffer;
    buffer = (int*) malloc (arraySize * sizeof(int));
    long k;
    int i;

    for (i=0;i<arraySize;i++)           
        buffer[i]=2;//write to make sure memory is allocated
    //start reading from cache
    for(k=0;k<numLoop;k++){
        int temp;
            for (i=0;i<arraySize;i++){
                long randnum = rand();//max is 32767
                randnum = (randnum <<16) | rand();
                if (randnum < 0) randnum = -randnum;
                randnum%=arraySize;
                temp = buffer[randnum];
            }
    }
}

Answer 1

您正在按顺序访问数组，

for (i=0;i<arraySize;i++)           
    temp = buffer[i];

因此您正在访问的部分将始终在缓存中，因为该模式很难预测。要查看缓存效果，您必须以不可预测的顺序访问数组，例如通过生成(伪)随机索引，以便您在数组的前端和后端之间跳转。